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軟硬件(jian)全開源，航芯(xin)方案(an)分享 | 旋鈕溫控器方案(an)

溫(wen)控(kong)器(qi)用于控(kong)制室(shi)內暖通(tong)設備，通(tong)過(guo)暖通(tong)設備為室(shi)內環(huan)(huan)境提(ti)供冷源和(he)熱源，從而(er)調節室(shi)內溫(wen)度環(huan)(huan)境，為人們提(ti)供舒適的(de)生活環(huan)(huan)境。

旋鈕式溫控(kong)(kong)器(qi)更為結構簡(jian)潔、操作簡(jian)便，降低(di)了用戶的使用難度(du)，提供智能(neng)化(hua)的控(kong)(kong)制(zhi)方法(fa)，實現(xian)節(jie)能(neng)與舒適的平衡。

航(hang)芯(xin)推(tui)出的旋鈕溫控器解(jie)決(jue)方(fang)案，采用(yong)有豐富外設功能的ACM32F0x0系列作(zuo)為主控芯(xin)片，最低功耗(hao)可達0.5uA，具(ju)有高(gao)整合(he)度、高(gao)抗干擾、高(gao)可靠(kao)性等特點，有助(zhu)于提高(gao)產品性能，幫助(zhu)客戶加快智(zhi)能溫控設備的開發。

本文(wen)(wen)將帶(dai)你深入了(le)解基于航芯ACM32F0x0系(xi)列如何快速(su)搭(da)建旋鈕溫(wen)控器項目，干貨滿滿，開源分享(xiang)，更多資源請在文(wen)(wen)末獲(huo)取(qu)哦！

1. 供暖(nuan)設備應(ying)用概述(shu)

北(bei)方(fang)的供暖(nuan)(nuan)主要有兩種方(fang)式：集體供暖(nuan)(nuan)和分(fen)戶供暖(nuan)(nuan)，分(fen)戶供暖(nuan)(nuan)較受(shou)用戶歡迎，這種方(fang)式用戶可以根(gen)據(ju)自己的需求和喜好(hao)按需供暖(nuan)(nuan)。分(fen)戶供暖(nuan)(nuan)催生了很多新(xin)型供暖(nuan)(nuan)設(she)備，比如(ru)電(dian)磁(ci)壁掛(gua)爐、燃氣(qi)壁掛(gua)爐、空(kong)氣(qi)能熱泵(beng)等。

這些供暖設(she)備(bei)搭載(zai)控(kong)制(zhi)器(qi)，通過(guo)旋(xuan)(xuan)(xuan)鈕(niu)溫(wen)(wen)控(kong)器(qi)可實(shi)(shi)現精準智能溫(wen)(wen)度控(kong)制(zhi)，控(kong)制(zhi)器(qi)負(fu)責接收(shou)旋(xuan)(xuan)(xuan)鈕(niu)溫(wen)(wen)控(kong)器(qi)的(de)RF信號來控(kong)制(zhi)供暖設(she)備(bei)的(de)開啟和關(guan)閉(bi)加熱，而旋(xuan)(xuan)(xuan)鈕(niu)溫(wen)(wen)控(kong)器(qi)放置(zhi)在用戶房間里，可實(shi)(shi)時檢測房間溫(wen)(wen)度變化，發送RF信號實(shi)(shi)時調節溫(wen)(wen)度，使房間溫(wen)(wen)度始終保持在用戶設(she)定的(de)舒適溫(wen)(wen)度范圍(wei)內(nei)。

2. 技術規格

?  溫度(du)控制范圍：-10℃~45℃

?  溫度顯(xian)示范圍：5℃~35℃

?  工作溫度：-20℃~55℃

?  供電方式：1.5V * 2，2節五(wu)號電池

?  待機功耗：12uA

?  遙(yao)控(kong)距離：室內≥30m

3. 功能特點

?  可通過旋鈕調節設定溫度

?  實時顯示當前環境溫度和當前加熱(re)狀(zhuang)態

?  ℃/℉溫標切換

?  0.5℃/1℃溫度差值切換

?  高、低溫報警(jing)，顯示屏溫度閃爍

?  低電量(liang)報警，顯(xian)示屏顯(xian)示低電量(liang)圖標(biao)

4. 方案介紹(shao)

旋鈕溫(wen)控器(qi)分(fen)為遙(yao)控器(qi)和接收(shou)器(qi)，遙(yao)控器(qi)放(fang)在用戶(hu)房間，實時采(cai)集室內溫(wen)度(du)，顯示溫(wen)度(du)并實時調(diao)節；接收(shou)器(qi)則(ze)放(fang)在加熱(re)裝置旁邊，用于接收(shou)遙(yao)控器(qi)的RF信號，控制繼電(dian)器(qi)，從而開(kai)啟(qi)和關(guan)閉加熱(re)。

旋(xuan)鈕溫(wen)控(kong)(kong)器的(de)遙控(kong)(kong)器可采用ACM32F030C8T7或ACM32F070CBT7做(zuo)主(zhu)控(kong)(kong)，框圖如(ru)下：

?  使用ADC來實現對旋鈕溫度調節；

?  使用IIC接口(kou)，讀取溫濕度(du)傳感器SHT30模(mo)塊的溫濕度(du)；

?  使用芯片的LVD模塊(kuai)進(jin)行電池(chi)低電檢測(ce)；

?  使用芯(xin)片自帶(dai)的LCD驅動(dong)來驅動(dong)斷(duan)碼(ma)LCD屏，顯(xian)示設置溫度(du)、實時溫度(du)、加熱狀態等(deng)；

?  使用(yong)SPI接口和RF 433模塊(kuai)通信，發送RF信號控制加熱(re)器(qi)的開(kai)關；

?  通過(guo)TouchKey來喚醒產品，并實現℃/℉溫(wen)標切換、0.5℃/1℃溫(wen)度差值切換，加/減設定溫(wen)度；

?  為了實現(xian)產品的(de)低功(gong)耗，需要(yao)在低功(gong)耗下顯示LCD，所以采(cai)用stop低功(gong)耗模(mo)式，RTC定時喚(huan)醒(xing)(xing)和TouchKey喚(huan)醒(xing)(xing)。

旋鈕溫(wen)控器的接(jie)收器采用ACM32F030K8T7或ACM32F070KBT7做主(zhu)控，可以通過三檔(dang)撥動開(kai)關來(lai)選擇(ze)常開(kai)、常關、自動三種工(gong)作模式，在(zai)自動模式下根據接收遙(yao)控器發來(lai)的(de)RF信(xin)號進(jin)行控制繼電器的(de)開(kai)啟(qi)和關閉，方案(an)框圖(tu)如下：

5. 軟件設計(ji)

01. ADC采(cai)集

正常待機下不對(dui)旋鈕進行AD采樣，只有當被TouchKey喚醒后定時采樣。

以下是部分代碼：

02. 讀取溫濕(shi)度傳感器SHT30

溫濕度傳感器(qi)采(cai)樣IIC接口，定時一(yi)分鐘采(cai)集一(yi)次傳感器(qi)的溫濕度數據，部分代碼如下：

03. 電(dian)池低電(dian)檢(jian)測(ce)

采用芯(xin)片自帶的(de)LVD模(mo)塊檢(jian)測電池電量(liang)，低于設定的(de)閾(yu)值(zhi)2.51V就閃爍低電圖標報警提示，以下是部分代碼：

04. LCD顯示

使(shi)用4*24 LCD顯(xian)示(shi)，在喚醒狀態每(mei)隔(ge)200ms刷新(xin)一次LCD顯(xian)示(shi)內(nei)容，以下是部分(fen)代碼：

05. RF 433模塊

RF模塊采(cai)用(yong)RFM300H，SPI通訊，為了方便處理RF數(shu)據，采(cai)用(yong)狀態機來處理RF模塊的配置，數(shu)據發送等，以下(xia)是部分(fen)代碼：

06. TouchKey檢測

通(tong)過TouchKey可喚醒產品(pin)，切換溫(wen)標、溫(wen)度差值、顯示設定溫(wen)度等，部分初(chu)始(shi)化代碼(ma)如下：

07. 低功耗處(chu)理

為(wei)了實現低功耗，采(cai)用stop模式，進(jin)入休眠(mian)前先判斷(duan)休眠(mian)標(biao)志位是否允許進(jin)入休眠(mian)，再關閉定時(shi)器、SPI、IIC等外設，設置IO口(kou)狀態(tai)，配置RTC定時(shi)1min喚(huan)(huan)醒、TouchKey喚(huan)(huan)醒，以下是部分代碼：

08. 遙控(kong)器程序整體流程圖

09. 接收器程序整體流程圖

06 資源分享

旋(xuan)鈕(niu)溫控器方案軟硬(ying)件資源：